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TU Berlin

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Einführung in die digitale Signalverarbeitung

Inhalt: Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung, zeitdiskrete Signale und LTI-Systeme, diskrete Faltung, Fourier- und Z-Transformation, DFT, Fensterung, Filterstrukturen, IIR- und FIR-Filter, Filterentwurf (Fenstermethode, bilineare Transformation), Abtastung

Zeitraum und Ort

Vorlesung (3135 L 371)

Wochentag / Zeit: 14.10.2013 - 08.02.2014 , Mo 14-16
Raum: TA 201

Übung (3135 L 372)

Wochentag / Zeit: 17.10.2013 - 15.02.2014 , Do 12-14
Raum:  E-N 193

Dozenten und Tutoren

Dozent: Prof. Dr. Stefan Weinzierl [1]

Tutor: Vitali Rotteker

Prüfung

Die Klausur findet am 17.02.2014 in Raum TA 201 um 10:00 Uhr statt.

Zugelassene Hilsmittel: nicht programmierbarer Taschenrechner, DIN A4 einseitig handbeschriebene Formelsammlung.

Zur Klausurvorbereitung eignet sich das Lösen der Aufgaben in der Aufgabensammlung [2].

Bitte Studenten-/Lichtbildausweis mitbringen.

Die Ergebnisse der Klausur befinden sich hier: Klausurergebnisse [3].

Eine Wiederholungsklausur findet am 28.04.2014 in Raum TA 201 um 14:00 Uhr (c.t.) statt.

Die Ergebnisse der Nachklausur befinden sich hier: Nachklausurergebnisse. [4]

Eine aktuelle Übersicht über die resultierenden Gesamtnoten aus den vorliegenden Übungs- und Klausurnoten findet sich in folgender PDF: Gesamtnoten [5] 

 

Weitere Informationen

Veranstaltungstyp: Vorlesung und Übung 
Umfang: 4 SWS (VL+UE)
Angebot: jedes 2. Semester (immer im WS)
Voraussetzung: Analysis I
Veranstaltungsnummer: 3135 L 371, 3135 L 372

Terminübersicht


Termin
Mo, 14-16 Uhr
(TA 201)
Do, 12-14 Uhr
(EN 193)
14.10.2013
Vorlesung
Vorlesung (TA 201)
21.10.2013
Vorlesung
Übung
28.10.2013
Vorlesung
Übung
04.11.2013
Übung
Vorlesung
11.11.2013
Vorlesung
Übung
18.11.2013
Vorlesung
Übung
25.11.2013
Vorlesung
Übung
02.12.2013
Vorlesung
Übung
09.12.2013
Vorlesung
Übung
16.12.2013
Vorlesung
Übung
06.01.2014
Vorlesung
Übung
13.01.2014
Vorlesung
Übung
20.01.2014
Vorlesung
Übung
27.01.2014
Vorlesung
Übung
03.02.2014
Vorlesung
Übung
10.02.2014
Vorlesung
Übung und Klausurvorbereitung
17.02.2014
Klausur

Inhalte und Literatur


Termin
Datum
Inhalt
Skript*
1. VL
14.10.2013
Vorlesungseinführung, Signale
2.1
2. VL
17.10.2013
Systeme und Systemeigenschaften, LTI-Systeme, Faltungssumme
2.2, 2.3
3. VL
21.10.2013
Faltung, Eigenschaften von LTI-Systemen
2.3, 2.4
4. VL
28.10.2013
Differenzengleichungen, Blockschaltbilder, FIR-& IIR-Systeme
2.5, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4
5. VL
04.11.2013
Darstellung im Frequenzbereich, Fouriertransformation
2.6, 2.7
6. VL
11.11.2013
Eigenschaften der Fouriertransformation, z-Transformation
2.8, 2.9
7. VL
18.11.2013
z-Transformation, Konvergenzbereich, Pole und Nullstellen, Eigenschaften des Konvergenzbereichs
3.1, 3.2
8. VL
25.11.2013
Inverse z-Transformation, Eigenschaften der z-Transformation
3.2, 3.3, 3.4
9. VL
02.12.2013
Analyse von LTI-Systemen: Amplitudengang, Phasengang, Gruppenlaufzeit
5.1, 5.2, 5.3
10. VL
09.12.2013
DFT
8.1, 8.4
11. VL
16.12.2013
Eigenschaften der DFT
8.5, 8.6
12. VL
06.01.2014
Fensterung
10.1, 10.2, 10.3
13. VL
13.01.2014
FIR-Filter: Filterentwurf mit Fenstermethode, linearphasige FIR, minimalphasige FIR aus IIR-Prototypen
7.1.2
14. VL
20.01.2014
IIR-Filter: Filterentwurf mit bilinearer Transformation
5.7.2, 5.7.3, 7.2
15. VL
27.01.2014
Inverse Filter
16. VL
03.02.2014
Abtastung im Zeit- und Frequenzbereich
4.1, 4.2, 4.3
Kapitel in: *A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, J. R. Buck: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, 2., überarbeitete Aufl., Pearson, 2004

Material und Skripte

Download-Ordner [6]

Benutzername und Passwort werden in der Vorlesung oder im Tutorium bekanntgegeben.


Als Skript zur Vorlesung dient
A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, J. R. Buck: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, 2., überarbeitete Aufl., Pearson, 2004

Weitere empfehlenswerte Sekundärliteratur:
R. G. Lyons: Understanding Signal Processing, 3rd ed., Prentice Hall, 2010
E. C. Ifeachor, B. W. Jervis: Digital Signal Processing - A Practical Approach, 2nd ed., Pearson, 2002

Ergänzend kann das alte Vorlesungsskript EDS [7] verwendet werden.

Zum Nachschlagen mathematischer Grundlagen kann Lineare Algebra für Ingenieure [8] und Analysis für Ingenieure [9] verwendet werden.

Ein
Matlab-Einstieg [10]

sowie weiteres Einführungsmaterial [11] können hier herunterladen werden. Zwei Literaturbeispiele mit wichtigen MATLAB-Übungen und dazugehöriges verfügbares Material (.m Files) im Netz sind diese:

K. D. Kammeyer, K. Kroschel: Digitale Signalverarbeitung, Filterung und Spektralanalyse mit MATLAB-Übungen, 7. Auflage, Vieweg+Teubner, GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2009.

G. Doblinger: MATLAB-Programmierung in der digitalen Signalverarbeitung, J. Schlembach Fachverlag, Weil der Stadt, 2001.

Die .m Files zu diesen Auflagen sind hier [12] und hier [13] verfügbar.

Faltungsanimation mit Matlab [14]

Übungsblätter und Lösungen

Termin
Datum
Thema
Aufgabe
Lösung
1. UE
14.10.
Matlab-Einführung I
Mitschrift [15]
2. UE
24.10.
Matlab-Einführung II
PDF [16]
Lösung [17]
Mitschrift [18]
3. UE
31.10
Signale, Systeme und Systemeigenschaften, Faltungsumme
PDF [19]
Lösung [20]
Faltungsbeispiel [21]
4. UE
07.11.
Faltung, Gleitender Mittelwert, Systemeigenschaften, Signalflussgraphen
PDF [22]
Lösung [23]
5. UE
14.11.
Verarbeitung von Audiodateien und -signalen, Filterprogrammierung, Systemanalyse.
PDF [24]
Lösung [25]
Nachtrag zur Linearität rekursiver Systeme [26]
6. UE
21.11.
Fourier-Reihe, Fourier Transformation und Eigenschaften
PDF [27]
Lösung [28]
7. UE
28.11.
z-Transformation und Konvergenzbereich
PDF [29]
Lösung [30]
Mitschrift [31]
8. UE
05.12.
z-Transformation und Eigenschaften, Übertragungsfunktion
PDF [32]
Lösung [33]
9. UE
12.12.
z-Transformation und Übertragungsfunktion, Polynomdivision und Partialbruchzerlegung
PDF [34]
Mitschrift [35]
Lösung [36]
10. UE
19.12.
Analyse und Interpretation von LTI-Systemen - Pole, Nullstellen, Am- plitudengang, Phasengang, Gruppenlaufzeit, Impulsantwort
PDF [37]
PDF [38]
11. UE
09.01.
Einführung in die Diskrete Fourier-Transformation (DFT), Eigenschaften der DFT
PDF [39]
caruso.wav [40]
Lösung [41]
Beispielskript aperiodische und zirkuläre Faltung [42]
12. UE
16.01.
Eigenschaften der DFT, Berechnung der DFT, Inverse DFT
PDF [43]
Lösung [44]
13. UE
23.01.
FFT, Fensterung
PDF [45]
Mitschrift [46]
Lösung [47]
14. UE
30.01
Digitale FIR-Filter Filterentwurf,
Zusammenfassung und Rückblick
PDF [48]
Grobe Zusammenfassung [49]
15. UE
06.02.
Prüfungsvorbereitung
Probeklausur 1 [50]
16. UE
13.02.
Probeklausur
Probeklausur 2 [51]

MATLAB Aufgaben

Hierunter sind die MATLAB Aufgaben und das zugehörige Material für das Wintersemester 2013/14 des Kurses EDS zu finden.

Aufgabenblatter
Datum
Beschreibung
Abgabetermin
Benotung
15.11.
Aufgabenblatt 1 [52](korrekt)
Sounddateien [53]
06.12.
s. unten
16.12.
Aufgabenblatt 2 [54]
Biquad Z-Plane Eingabe .m-file [55]
12.01.
s. unten
23.12.
Aufgabenblatt 3 [56]
Sounddateien [57]
14.02.
Bewertung [58]
------ Links: ------

Zusatzinformationen / Extras

Quick Access:

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